Оскільки існують різні групи організмів, то для вивчення їхнього різноманіття застосовують різні методи досліджень.
 
Спостереження передбачає відсутність втручання вченого в досліджувані процеси. Інколи допускається незначне втручання (наприклад, мічення тварин). Результати спостережень повинні бути придатними до вимірювання. 
 
В експерименті дослідник або дослідниця втручається в природні процеси, штучно змінюючи, підсилюючи або послаблюючи деякі з них. Тому бажано експерименти проводити в лабораторіях, а не в природному середовищі. 
 
Установити видовий склад організмів, що мешкають на певній території, можна за допомогою моніторингу — постійного стеження за окремими популяціями, екосистемами чи біосферою загалом. моніторинг дає змогу прогнозувати можливі негативні зміни, аналізувати їх наслідки та своєчасно розробляти заходи щодо охорони.
 
Досліджуючи рештки тварин, які мешкали в колишні геологічні епохи, учені часто виявляють лише окремі кістки (або навіть фрагменти кісток). Сучасні комп'ютерні технології дають можливість створювати повні 3D-моделі таких істот. Отже, моделювання — це метод дослідження та демонстрування структур, функцій, процесів за допомогою їхньої імітації.
 
Зібрані факти мають бути оброблені статично. Завдяки цьому можна встановити певні закономірності. Саме застосування математично-статистичних методів перетворило біологію з описової науки на точну, що базується на чіткому математичному аналізі одержаних даних.
 
Для того, щоб наукові дослідження біорізноманіття були успішними, проведення їх потребує ретельного планування.
Джерела:
Біологія: підруч. для 7-го кл. закл. заг. серед. освіти / Балан П.Г., Кулініч О.М., Юрченко Л.П. — Київ: Генеза, 2024. с. 15.
Біологія: підруч. для 7-го кл. зал. заг. серед. освіти / Горобець Л.В., Кокар Н.В., Кравець І.В., Жирська Г.Я. — Тернопіль: Астон, 2024. с. 11.